曲面や凹凸のある面に透明なロゴやグラフィックを印刷しようとしていませんか？機械のボタンや電子部品のように、小さくてもきれいなマーキングが必要なものはたくさんあります。従来の印刷方法では、複雑な形状にうまく対応できないことがよくあります。パッド印刷はこの問題を解決するのに役立ちます。トリッキーな表面でもうまく機能し、柔軟性、スピード、細かいディテールを提供します。
パッド印刷は、金属、プラスチック、ガラス、セラミックに長持ちするマークを作ることができます。この方法は、大量生産にもカスタム・ジョブにも適しています。なぜ多くの産業がこのプロセスに依存しているのか、その理由をお知りになりたい方は、このまま読み進めてください。
パッド印刷とは？
パッド印刷は、3Dオブジェクトに2D画像を適用するために使用される印刷方法です。間接的なプロセスで機能する。柔らかいシリコンパッドが彫刻された版からインクを拾い上げ、製品の表面に押し付ける。版はクリシェとも呼ばれ、画像を保持する。パッドはオブジェクトの形状に巻き付くことでイメージを転写する。
この方法はタンポグラフィーまたはタンポ印刷とも呼ばれる。複雑な形状のものへの印刷に最適です。曲面、凹面、凸面、円筒面、テクスチャー面などです。パッド印刷では、スクリーン印刷やデジタル印刷では難しい、あるいは不可能な部分へのマーキングが可能です。
ロゴ、グラフィック、シンボルなど、小さい部分や手の届きにくい部分に広く使われている。電子機器、医療機器、自動車、販促品などの業界では、この技術を利用しています。
パッド印刷機の主要コンポーネント
パッド印刷機の各部品にはそれぞれの仕事があります。これらの部品は、毎回印刷がきれいで鮮明に仕上がるように、一定のサイクルで連携して働きます。主な部品の内訳は以下の通り。
刷版（クリシェ）
印刷版は、印刷したい画像を保持します。デザインは表面にエッチングまたは彫刻されます。このエッチングされた部分がインクを保持します。プレートの残りの部分は乾いたままです。版は、必要な印刷枚数に応じて、スチール製とポリマー製がある。
インクカップ
インクカップはインクを貯蔵し、印刷版全体に広げる。版上を移動し、押し付けて、エッチングされたデザインをインクで満たします。同時に、表面から余分なインクを削り取ります。これにより、インクが必要な部分だけにインクが行き渡る。また、カップが版を覆うことで、インクが早く乾くのを防ぎます。
シリコン転写パッド
転写パッドは、プレートからインクをピックアップし、製品に押し付けます。柔らかいシリコンでできているため、カーブに合わせて曲げたり、凹凸のある部分に届かせたりすることができる。パッドは、印刷される部品の形状に応じて、さまざまな形状と硬さのレベルがあります。
マシンベースと治具
印刷中、機械のベースが製品を静止させる。部品を正しい位置に固定するために、多くの場合、カスタム治具が追加されます。これはミスプリントを防ぎ、パーツごとに同じ結果を保つのに役立ちます。
制御システム
制御システムは、マシンのタイミングと動きを処理する。インクカップが動くタイミング、パッドが上下するタイミング、各ステップの所要時間などを指示する。一部のマシンは手作業で動作しますが、ほとんどのマシンは、空気圧や電動モーターを搭載した自動運転です。
パッド印刷の仕組み
パッド印刷は、シンプルなステップ・バイ・ステップのサイクルに従う。その目的は、画質を損なうことなく、エッチングされたプレートからパーツにインクを移動させることです。その仕組みはこうだ。
ステップ1：ホームポジションでのインク充填
密閉されたインクカップは、印刷版（クリシェ）上のエッチングされたアートワークの上に置かれる。イメージエリアを完全に覆い、彫刻されたデザインをインクで満たします。この位置をホームポジションと呼びます。
ステップ2：インクの露光
インクカップがエッチングされたデザインからスライドし、余分なインクが取り除かれ、彫刻されたイメージ部分が露出します。エッチングされたアートワークに残ったインクは、空気に触れるとわずかに粘着性を帯び始め、転写しやすくなります。
ステップ3：シリコンパッドによる画像ピックアップ
シリコーン転写パッドは印刷版に押しつけられます。圧縮されると、空気が押し出され、彫刻された画像から粘着性のあるインクがパッドの表面に浮き上がります。
ステップ4：インクをパッドに移す
シリコンパッドが浮き上がると、インクの粘着層がプレートからパッドにきれいに転写される。プレート上のエッチングされたアートワークには、薄いインク層が残る。
ステップ5：プレートの再インキング
インクカップは同時に、エッチングされたアートワークの上のホームポジションに戻り、彫刻されたイメージエリアにインクを補充します。これにより、次の印刷サイクルに備えてプレートが準備される。
ステップ6：製品表面への印刷
シリコンパッドが前進し、製品の表面に押し付けられ、パッドから対象物にインクが転写される。インクが塗布されると、パッドは持ち上がり、ホームポジションに戻り、印刷サイクルが完了します。
スクリーン印刷とパッド印刷の違いは？
両方 スクリーン印刷 とパッド印刷は部品の装飾に使用される。しかし、これらは異なる方法で機能し、さまざまな形状や生産ニーズに適しています。ここでは、両者を比較してみよう。
適した表面
スクリーン印刷は、平らな面やわずかに曲がった面に最適です。メッシュ・スクリーンを使い、インクをステンシルで部品に押し付けます。表面が非常に凸凹していたり、複雑な場合は、スクリーン印刷がうまくいかないことがあります。
パッド印刷はより柔軟である。平らな面、丸い面、凹面、テクスチャのある面にプリントできる。柔らかいシリコンパッドはさまざまな形状に適応するので、ボタン、ゴルフボール、医療機器などの3Dパーツに最適です。
画像の解像度とディテール
パッド印刷は細部まで鮮明な画質が得られます。細い線や小さなロゴ、小さな文字に最適です。そのため、電子機器や工具、小さな部品などによく使われています。
スクリーン印刷は、大胆なデザインや無地には適しています。しかし、パッド印刷のように素晴らしいディテールをきれいに扱うことはできないかもしれません。
インクとカラーハンドリング
スクリーン印刷は、インク層を厚くし、大胆で鮮やかな色彩を可能にします。鮮やかで耐久性のあるプリントが必要な屋外アイテムに最適です。
パッド印刷は、より薄いインクフィルムを使用します。色のコントロールや鮮明さが重要な、高精度の作業に最適です。素材によっては、密着性を高めるために特殊なインクが必要になる場合があります。
生産速度
スクリーン印刷は、特に自動化されたセットアップを使えば、大ロットでも速く印刷できる。一度セットアップすれば、似たようなアイテムのバッチでも素早く印刷できます。
パッド印刷は、短納期や多品種生産に適しています。セットアップが迅速で柔軟性が高いため、デザインや部品形状の変更に最適です。
コスト
スクリーン印刷は、スクリーンを作成するため、セットアップ・コストが高くなるかもしれない。しかし、大量生産では費用対効果が高くなります。
パッド印刷はセットアップコストが低く、小ロットから中ロットまで対応できます。多くの異なる製品タイプやロゴを扱う場合には、より良い価値を提供します。
パッド印刷の長所と短所
パッド印刷は、その柔軟性と精度の高さから広く使われている。しかし、どんな製造方法にも長所と短所があります。ここでは、長所と短所を明確に見てみましょう。
長所:
- 高い詳細度と精度: 小さなアイテムに複雑なデザインを作成するのに最適です。
- 表面の多様性: 曲面、凹凸のある表面でも効果的です。
- 材料の適合性: プラスチックや金属など、さまざまな素材に使用できます。
- 色の正確さ: 多色印刷でも正確な色合わせが可能です。
- カスタマイズ: カスタム形状やデザインに素早く適応できます。
短所:
- 初期設定コスト: 特注のプレートとパッドによる初期コストの上昇
- インクの厚さ: インクの層の厚さが限られていると、色の不透明度に影響する可能性があります。
- メンテナンス： パッドと印刷版の定期的なメンテナンスが必要です。
- 生産速度： この方法は、他の方法よりも大きなバッチでは遅くなる可能性があります。
業界を超えた共通アプリケーション
パッド印刷は、さまざまな素材や形状に適しているため、多くの産業で使用されている。パッド印刷は、他の方法では困難な細部まで印刷することができます。主な用途をいくつかご紹介しましょう。
エレクトロニクス
パッド印刷は、ボタン、スイッチ、リモコン、キーボードなどのマーキングに使われる。これらのアイテムには、小さな表面や曲面があることがよくあります。パッド印刷は、シンボル、テキスト、アイコンをシャープな鮮明さと強力な粘着力で印刷します。
医療機器
医療用部品には、きれいで正確なマーキングが必要です。パッド印刷は、注射器、カテーテル、吸入器、その他プラスチックや金属製の道具に、ロゴ、投与マーク、ラベルを印刷します。このプロセスはクリーンで、滅菌に適したインクを使用します。
自動車部品
ダッシュボード・コントロール、ノブ、インジケーター・ランプのような自動車部品には、パッド印刷がよく使われる。プラスチック、ゴム、コーティングされた金属の表面に対応できる。印刷されたマークは、頻繁に使用してもシャープな状態を保ちます。
プロモーション・アイテム
ペン、キーホルダー、電話スタンド、マグカップなどは、この方法で印刷されることが多い。パッド印刷は費用対効果が高く、さまざまな製品の形状や素材に簡単に対応できる。
インダストリアル
産業機器では、部品に恒久的なラベルや安全シンボルが必要になることがよくあります。パッド印刷は、金属にこれらの詳細を追加します。 エンクロージャー, パネルまたはツール。凹凸やざらつきのある路面でも優れた性能を発揮する。
パッド印刷で考慮すべき要素
パッド印刷の品質は、いくつかの重要な要素を注意深く管理することによって決まります。セットアップの各部分は、製品への画像の転写具合に影響します。以下に注意すべき点を挙げます。
インクの種類と粘度
インクは製品の素材に合っていなければならない。表面によっては速乾性のインクが必要です。また、強い接着力や耐摩耗性が必要なものもある。
粘度、つまりインクの厚みも重要です。インクが濃すぎるとうまく転写できません。薄すぎると滲んだり広がったりする。インクが適切なタイミングで粘着性を保つためには、溶剤レベルを調整する必要があります。
クリシェ（皿）の品質
プレート上のエッチング画像は、シャープできれいでなければならない。エッチングが悪いと、不完全なプリントやぼやけたプリントになります。
スチール製クリシェは長持ちし、大量生産に使用される。ポリマープレートはより手頃な価格で、小ロットに適している。エッチングの深さは、プレートのインク保持量に影響し、印刷品質に影響する。
パッドの形状と硬度
パッドは部品の形状に合っていなければならない。丸いパッドは曲面に、平らなパッドは平らな部品に適しています。
パッドの硬さは、圧力のかかり具合をコントロールします。柔らかいパッドは、形に沿って曲げることができる。硬いパッドはシャープなプリントができますが、凹凸のある表面ではスポットを見逃すことがあります。
印圧と速度
圧力が高すぎると、画像が歪んだり、部品が損傷したりすることがあります。圧力が低すぎるとインクが残ります。速度も重要です。サイクルが遅すぎると、転写前にインクが乾いてしまうことがあります。速度が速すぎると、インクがにじむことがあります。
オペレーターは、インクの種類、パーツの形状、パッドの材質に応じて、スピードや圧力を調整することがよくあります。適切なバランスは、クリーンで再現性のある結果を保証します。
結論
パッド印刷は、製品に画像やテキストを追加する簡単で柔軟な方法です。柔らかいシリコンパッドを使い、エッチングされたプレートから表面にインクを移動させます。この方法は、平面、曲面、凹凸のある形状に適しています。小さなロゴ、数字、シンボルなど、細かいディテールを適度な精度で印刷することができます。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。